[發明專利]矯形緊固件裝置

有效

• 申請號: 201810201770.0
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN109009391B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 加里·J·里德
• 申請（專利權）人: RTG科技有限責任公司
• 主分類號: A61B17/86
• 分類號: A61B17/86
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 江海;姚開麗

一種矯形結構，包括一種用于制作在安裝過程中提供更大精確度的具有螺紋幾何形狀和前緣幾何形狀的螺紋緊固件的方法。確切地說，螺距和齒廓是獨立可變化的。該緊固件的一個前導部分使多個骨頭碎片在該緊固件之前向前推進，從而減小插入扭矩并且防止這些碎片殘留在該上游齒廓中，以便實現更好保持。

本申請是申請日為2013年8月22日、申請號為CN 201380052814.3(國際申請號為PCT/US2013/056248)、名為“矯形緊固件裝置”的進入中國國家階段的PCT申請的分案申請。

技術領域

本發明總體上涉及主要由外科醫師使用來嵌入到骨頭中并修復骨折的裝置。更確切地，本發明包括了一種能夠圍繞一個軸線旋轉的緊固件，該緊固件尤其成型以抵抗松動和減小插入扭矩，從而既向外科醫師提供觸覺反饋并還通過控制因摩擦造成的熱量積聚來使緊固部位處的創傷最小化。該緊固件降低插入(切割)壓力并增加對緊固件的跟蹤，從而使得與失準相關聯的問題最小化。

背景技術

涉及骨骼結構上的緊固件的外科手術目前遭遇若干常見缺陷。一個缺陷是無法在插入期間準確定向緊固件以防止該緊固件游走。骨頭內部具有一種海綿樣的(松質)結構。即使利用一個預鉆導孔，緊固件仍頻繁偏離該導孔的軸線，從而難以使緊固件在其遠端處與另一工具配準。

另一缺陷是無法提供以阻礙螺紋部分松動的方式來接合患者的骨頭的一個可靠螺紋部分。骨頭是硬度和彈性兩者隨年齡和位置兩者而變化的一種顯著結構。該緊固件上的負載必須不僅適應這些約束，而且還要適應患者在日常活動中產生的力的動力學。

鋸齒螺紋是目前的行業標準。不幸的是，鋸齒螺紋僅當在一個方向上施加對緊固件的多個負載力的情況下適用。(班達里(Bhandari)，機械元件設計(Design of MachineElements)(2007)，第204頁)。在這些負載力是多向的、或非單向的和軸向的情況下，可能發生故障。鋸齒螺紋故障的一個表現是“撥動(toggling)”，在這種情況下，該緊固件作用于骨頭上并且放大其內駐有該緊固件的孔。

有關高插入扭矩的又一缺陷使以下情況是不可能的：將螺桿并插入穿過骨片，而不使該螺桿拽拉該片并且導致該片與該螺紋一起旋轉從而造成對軟組織的明顯創傷并造成該片無法固定。

為了嘗試對鋸齒螺紋的多個問題進行彌補，常見做法是設計該鋸齒螺紋輪廓以通過增加摩擦力來增加保持力。增加的摩擦力引起插入期間溫度升高，從而潛在地損害骨組織。插入部位上大于116華氏度(47攝氏度)的溫度偏差導致無法被修復且身體無法愈合的骨壞死。而且，甚至更糟的是，過量熱量折損緊固件在保持處于適當位置方面的能力，因為在螺桿螺紋界面處骨頭已經壞死。因此，在鉆孔/插入手術過程中，一些手術依賴于在部位處進行的液體冷卻，但是即使那樣，該過程仍產生很多熱量以致熱量產生工具可能熱到無法觸摸，因為液體冷卻僅是局部性的。

由于在鋸齒螺紋設計中僅僅變量(螺距、牙頂直徑以及牙根直徑)是相互關聯的，因此改進保持力增加了摩擦力和插入扭矩，從而導致熱量產生并且以有意義的方式削弱外科醫師的感覺緊固件的插入扭矩的能力。這仍留下螺紋無法承受多向力的基本問題有待解決，同時產生若干新的問題。

當插入該緊固件時，外科醫師并無觸覺反饋。鋸齒緊固件是難以開始插入并易于去除的，尤其是在結合一個板使用時。鋸齒螺紋引發垂直于緊固件的長軸線的一個徑向力，該徑向力增加骨頭將裂開或開裂的可能性，從而使得手術更加困難，即使不是不可能的。鋸齒螺紋緊固件在插入期間可以游走，從而使得其與該緊固件的遠端處的一個工具的配準成為復發問題。遠離導孔游移常常導致在一個非預期的位置中切割出新螺紋或從該導孔中去除，這妨礙了愈合并實際上引發創傷；并且在存在高于116華氏度的溫度偏差的情況下，還會導致相鄰骨頭的骨壞死。

本發明的螺紋幾何形狀使得插入力最小化。這允許了外科醫師觸覺反饋并且減少部署該緊固件要求的努力。這結合了一個碎屑向前進給器、一個定心導件以及改進的螺紋切割特征來保持低摩擦力，并且保持該緊固件對準和定向以防止該緊固件游走遠離優選路徑。